JP5259378B2 - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、可動スクロールの旋回半径を可変にするスイングリンク機構を備えたスクロール型圧縮機に関する。

一般に、スクロール型圧縮機は、ハウジングの内部に、渦巻状の固定ラップを有する固定スクロールと、前記固定ラップに噛み合う渦巻状の旋回ラップを有する旋回スクロールとを備えて構成されている。そして、モータやエンジン等の駆動源で回転駆動軸を回転駆動し、該回転駆動軸の軸心から偏心して設けられた駆動ピンを介して旋回スクロールを旋回させることにより、固定スクロールと旋回スクロールとの間で圧縮室を形成し、該圧縮室を外周部位から徐々に中央部位へと移動させることで流体を圧縮する。

ところで、この種のスクロール型圧縮機では、旋回スクロールの旋回半径を可変にする旋回半径可変機構を設けた構成が用いられることがある。該旋回半径可変機構を設けると、液圧縮等による高負荷時での固定ラップや旋回ラップの破損防止や、固定ラップと旋回ラップとの接触性向上等の効果を得ることができる。

このような旋回半径可変機構において、スイングリンク機構と呼ばれる方式は、前記駆動ピンで軸支した偏心ブッシュを介して旋回スクロールを旋回させると共に、偏心ブッシュと回転駆動軸との間に突起及び該突起が挿入される凹部を介在させる。これにより、偏心ブッシュ、つまり旋回スクロールの旋回半径を可変にすると共に、該旋回半径の変化量が所定範囲を超えようとした場合には、突起と凹部とが当接して規制される。すなわち、スイングリンク機構では、旋回スクロールの旋回半径を所定範囲内で可変に構成することで、該旋回スクロールの過度なスイング運動等による圧縮不足や、固定ラップと旋回ラップとの過大又は過少な接触等を回避することができる。

スイングリンク機構を設けたスクロール型圧縮機として、特許文献１には、スイング運動の範囲を規制する突起又は凹部のいずれか一方に軟質材を被着する構成が開示されている。圧縮機の起動時や停止時に発生する意図しないスイング運動に起因した突起と凹部との衝突による異音や振動を防止するためである。

実開昭５９−１０７０８１号公報

ところで、上記特許文献１に記載の構成の場合、突起又は凹部の一方に被着された軟質材が他方に当接すること、換言すれば、合成樹脂等で形成された軟質材によってスイング範囲の限界が設定されている。このため、当該軟質材の潰れ等の変形や寸法のばらつき等を生じる可能性があり、スイング範囲を精度よく設定管理することが難しい。さらに、旋回スクロールの衝撃を最終的に受け止める部分が前記軟質材となるため、長期間の使用による当該軟質材の劣化や破損等を生じ易く、耐久性に劣る可能性がある。

本発明は上記従来の課題を考慮してなされたものであり、スイング運転の範囲を高精度に設定可能であり、しかも耐久性を向上させることができるスイングリンク機構を備えたスクロール型圧縮機を提供することを目的とする。

本発明に係るスクロール型圧縮機は、固定スクロールと、前記固定スクロールに噛み合いながら旋回され、前記固定スクロールと共に圧縮室を形成する可動スクロールと、回転駆動軸から偏心した駆動ピンを中心として偏心ブッシュをスイング運動させることにより、前記可動スクロールを旋回半径可変に旋回させるスイングリンク機構とを備えたスクロール型圧縮機であって、前記スイングリンク機構は、前記回転駆動軸と前記偏心ブッシュとの対向面のいずれか一方に形成された突起と、前記対向面の他方に形成され、前記突起が挿入されると共に該突起と当接することで前記スイング運動を規制する凹部と、前記突起と前記凹部との嵌め合い部分に設けられ、前記突起と前記凹部とが当接する際の衝撃を緩衝する弾性部材を収容した衝撃緩衝部とを有し、前記弾性部材は、前記偏心ブッシュのスイング運動に伴って前記突起と前記凹部との間で圧縮されると共に、該弾性部材が所定の圧縮率となった際、前記突起と前記凹部とが当接することにより前記スイング運動の限界位置が画定されることを特徴とする。

このような構成によれば、可動スクロールを旋回半径可変に旋回させるスイングリンク機構に衝撃緩衝部を設けたことにより、該衝撃緩衝部に収容した弾性部材で弾性的に偏心ブッシュのスイング運動を受けることができ、最終的には、弾性部材が所定の圧縮率となった場合に突起と凹部とが当接してスイング範囲を規定する。すなわち、最終的なスイング運動の限界位置が突起及び凹部の当接により画定されることから、スイング範囲を精度よく設定することができる。さらに、前記当接の衝撃を弾性部材のみで最後まで受け止める必要がないため、当該弾性部材を適宜任意の圧縮率範囲で使用することができ、その破損や劣化を有効に防止して耐久性を向上させることができる。

また、前記衝撃緩衝部が、前記嵌め合い部分に形成された環状空間と、該環状空間に収容可能な環形状からなる前記弾性部材とを有し、前記突起の前記凹部に当接する外周面の半径をｒと称し、前記凹部の前記外周面に当接する内周面の半径をＲと称し、前記環状空間の半径方向での幅寸法をＡと称し、Ｒ＞ｒとすると、Ａ＞Ｒ−ｒの関係式を満たすように設定するとよい。すなわち、例えば、ゴム材料からなる弾性部材を収容した環状空間の幅寸法Ａよりも突起のスイング範囲「Ｒ−ｒ」を小さく設定することにより、例えば、液圧縮等により偏心ブッシュから突起へとスイング方向で急激な力が生じた場合であっても、先ず、突起がスイング範囲である「Ｒ−ｒ」内にある状態では、該突起が弾性部材の弾性力によって衝撃を緩衝されつつ円滑にスイング運動され、次いで、弾性部材が所定の圧縮率まで圧縮されることにより、突起と凹部とが当接してスイング運動が規制される。従って、前記急激な力を弾性材料のみで最後まで受け止め、該弾性部材が破損することを有効に回避することができる。

さらに、前記環状空間の外径をＤｏと称すると、Ｄｏ＞２・Ｒの関係式を満たすように設定することにより、例えば、弾性部材に一層大きな弾性力が必要とされるような条件下においても、凹部全体を大きくすることなく、弾性部材を収容する環状空間だけを大きく形成し、例えばゴム系弾性体からなる弾性部材の容積を増大させることが可能となる。また、突起を小径にするのではなく、環状空間を凹部側へと拡径することで弾性部材の容積増大を可能としているため、偏心ブッシュのスイング運動を受け止める突起の径を十分な大きさに確保し、その強度の確保及び向上が可能となる。

またさらに、前記環状空間の内径をＤｉと称すると、Ｄｉ＞２・ｒの関係式を満たすように設定することにより、例えば、弾性部材に一層大きな弾性力が必要とされる場合であっても、突起全体を大きくすることなく、根元の径であるＤｉだけを大きく形成し、弾性部材の容積を増大させることが可能となると共に、当該突起の強度を確保することができる。さらに、突起全体の径を大きくする必要がないため、相手側となる凹部も必要最低限の大きさで十分であり、過度に大きく孔加工する必要がなく、当該凹部を形成した部材の強度を確保することができ、さらに加工工数も削減することができる。

なお、前記突起の基端部に径を拡大した補強部を形成し、前記補強部を、前記環状空間との対向面まで延在させることにより、該環状空間の一部に幅狭部を設けて構成すると、突起の強度を向上させることができると共に、前記幅狭部により弾性部材の環状空間外へのはみ出しを有効に防止することができる。

また、前記環状空間と、前記突起及び前記凹部の当接面との間で形成される角部に、面取り部を設けて構成すると、例えば、突起がスイング限界までスイングされた状態から原点位置方向に戻る際、突起と凹部との間等に弾性部材が噛み込まれることを有効に回避することができる。

本発明によれば、可動スクロールを旋回半径可変に旋回させるスイングリンク機構に衝撃緩衝部を設けたことにより、該衝撃緩衝部に収容した弾性部材で弾性的に偏心ブッシュのスイング運動を受けることができ、最終的には、弾性部材が所定の圧縮率となった場合に突起と凹部とが当接してスイング運動の限界位置を画定する。すなわち、最終的なスイング限界が突起及び凹部の当接により規定されることから、スイング範囲を精度よく設定することができる。さらに、前記当接の衝撃を弾性部材のみで最後まで受け止める必要がないため、当該弾性部材を適宜任意の圧縮率範囲で使用することができ、その破損や劣化を有効に防止して耐久性を向上させることができる。

以下、本発明に係るスクロール型圧縮機について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るスクロール型圧縮機３０の軸線方向に沿う断面図であり、図２は、図１に示すスクロール型圧縮機３０の一部断面分解斜視図である。本実施形態に係るスクロール型圧縮機３０は、例えば、車両や建物等の空調ユニットを構成し、図示しないエンジンやモータ等の駆動源の駆動作用下に所定のガス（冷媒ガス）を吸入及び圧縮し、吐出する圧縮機である。

図１及び図２に示すように、スクロール型圧縮機３０は、カップ状に形成されたフロントハウジング３２と、冠状に形成されたリアハウジング３４とを備える。フロントハウジング３２の上部には、例えば、冷媒ガス等からなるガスをその内部へと導入する吸入口３２ａが形成されている。一方、リアハウジング３４の上部には、スクロール型圧縮機３０により前記ガスが圧縮された圧縮ガスを、例えば、冷媒循環系へと吐出する吐出口３４ａが形成されている。なお、フロントハウジング３２には、スクロール型圧縮機３０を、例えば、エンジンや外部機器等に取り付けるための複数の取付座３２ｂが設けられている。

フロントハウジング３２の内部には、固定スクロール４０と、該固定スクロール４０に対して旋回する可動スクロール（旋回スクロール）４２が配設される。

固定スクロール４０は、フロントハウジング３２とリアハウジング３４とによって挟持される外周縁部４０ａを含む固定側基板部４０ｂと、該固定側基板部４０ｂから可動スクロール４２側へと渦巻状に立設される固定側渦巻壁（固定ラップ）４０ｃとを有する。可動スクロール４２は、可動側基板部４２ａと、該可動側基板部４２ａから固定スクロール４０側へと渦巻状に立設され、前記固定側渦巻壁４０ｃに噛み合う可動側渦巻壁（可動ラップ）４２ｂとを有する。

固定スクロール４０の固定側基板部４０ｂ及び固定側渦巻壁４０ｃと、可動スクロール４２の可動側基板部４２ａ及び可動側渦巻壁４２ｂとによって圧縮室（ガス圧縮室）４４が形成される。該圧縮室４４を封止するため、固定側渦巻壁４０ｃ及び可動側渦巻壁４２ｂの各端部には、それぞれ可動側基板部４２ａ及び固定側基板部４０ｂに摺接するようにシール部材４６が取着されている。シール部材４６は、例えば、ＰＰＳ（ポリ・フェニレン・サルファイド）、炭素繊維及び固体潤滑剤により構成される。

固定スクロール４０の背面４０ｄには、環状に且つ薄板状に形成されたガスケット４８を介してリアハウジング３４が装着され、これにより、前記吐出口３４ａに連通するガス吐出室５０が形成される。固定スクロール４０の固定側基板部４０ｂの略中心部には、圧縮室４４からガス吐出室５０へと連通する圧縮ガス導出孔４０ｅが形成されている。

なお、リアハウジング３４、固定スクロール４０及びガスケット４８は、複数（例えば、４本）のボルト５２によってフロントハウジング３２に締結される。その際、固定スクロール４０の固定側基板部４０ｂに形成された環状溝４０ｆには、固定スクロール４０とフロントハウジング３２とにより形成されるガス吸入室５４を封止するＯリング５６が取着される。

また、固定スクロール４０の背面４０ｄには、前記圧縮ガス導出孔４０ｅを閉塞する一方、圧縮室４４において圧縮された圧縮ガスが所定の高圧となった際、撓曲して開動作することでガス吐出室５０へと圧縮ガスを導出する吐出弁５８が備えられている。吐出弁５８は、ガスケット４８に形成されたリテーナ部４８ａによってその弁開度が規制される。該リテーナ部４８ａは、リアハウジング３４の内側に形成された傾斜面からなる受部３４ｂによって受け止められる。

フロントハウジング３２の縮径した端部の開口３２ｃには、回転駆動軸（クランクシャフト）である回転シャフト６０の一端の軸部６０ａが挿入される。軸部６０ａは、第１軸受６１を介して開口３２ｃによって回転自在に支承される。一方、回転シャフト６０の他端には、拡径する支持体６２が備えられている。支持体６２は、外周側面の支持面６２ａが第２軸受６４に嵌挿されることによって回転自在に支承される。第２軸受６４は、フロントハウジング３２に形成された肩部３２ｄによって支持される。

図３に示すように、支持体６２には、その軸心Ｑ０（回転シャフト６０の軸心Ｑ０）に偏心した軸心Ｑ１を中心として駆動ピン６６が固着されている。なお、回転シャフト６０の軸部６０ａには、前記ガス吸入室５４を封止するための封止部材６８が嵌挿される。該封止部材６８は、フロントハウジング３２の開口肩部３２ｅに支持され、例えば、金属材料からなるリング状のコアにゴム系材料、あるいは樹脂系材料を被覆することにより構成される。

可動スクロール４２の可動側基板部４２ａには、その前面４２ｃ側に開口した円形凹部４２ｄが形成されている。該円形凹部４２ｄには、旋回軸受７０を介してブッシュ（偏心ブッシュ）７２が回転可能に嵌挿される。ブッシュ７２は、その軸心に偏心して形成された孔部７２ａに前記駆動ピン６６が挿入されることで回転シャフト６０によってスイング運動可能に旋回され、これにより、可動スクロール４２を旋回半径可変に旋回させる。

このようなブッシュ７２は、後述するスイングリンク機構７３によって旋回半径の変化量が所定範囲内で規制されつつスイング運動可能であり、すなわち、可動スクロール４２はブッシュ７２により所定範囲内で旋回半径可変に構成されている。

駆動ピン６６の先端には環状溝６６ａが形成され、該環状溝６６ａにＣ型止めリング７４が嵌合される。従って、ブッシュ７２は、Ｃ型止めリング７４により駆動ピン６６の軸方向への抜け止めがなされた状態で、当該駆動ピン６６を中心として回転可能に構成されている。なお、駆動ピン６６の根元近傍には、ブッシュ７２を介してバランスウエイト７６が装着される。

可動スクロール４２の可動側基板部４２ａとフロントハウジング３２の内部に形成された環状の支持部３２ｆとの間には、可動スクロール４２を摺接面８０ａによって摺動可能（旋回可能）に支持するスラストプレート８０と、可動スクロール４２の自転を拘束する一方、該可動スクロール４２の旋回を許容する自転拘束部材であるオルダムリング（orbiting ring）８２と、回転シャフト６０の軸方向に対して直交する一方向にオルダムリング８２を往復移動可能に支持すると共に、可動スクロール４２にかかる前記軸方向のスラスト（thrust）力を、スラストプレート８０を介して受け止める回転拘束部材であるオルダムベース（orbiting base）８４とが配設される。

可動スクロール４２の可動側基板部４２ａの前面４２ｃ側には、該可動スクロール４２を一つの径方向にのみ往復移動可能とする一対の第１係合凹部９０、９０が形成されている。これら第１係合凹部９０には、オルダムリング８２の一つの径方向に形成された一対の第１係合凸部９２、９２が摺動可能に係合される。また、可動スクロール４２を前記第１係合凹部９０に対して直交する方向にのみ往復移動可能とするため、オルダムリング８２には、前記第１係合凸部９２に対して直交する径方向に突出する一対の第２係合凸部９４、９４が形成されている（図２参照）。これら第２係合凸部９４は、オルダムベース８４の一つの径方向に形成された一対の第２係合凹部９６、９６に摺動可能に係合される。

なお、オルダムベース８４には、該オルダムベース８４の径方向に沿って延在すると共に、オルダムリング８２の往復移動を許容しながら該オルダムリング８２との干渉を回避する切欠８４ａが形成されている（図２参照）。一方、オルダムリング８２の第１係合凸部９２の背面側、すなわちオルダムベース８４の切欠８４ａ側には、該オルダムリング８２の径方向に膨出し、且つ周方向に該第１係合凸部９２の両側面から僅かに膨出する膨出部９２ａが形成されている。膨出部９２ａは、オルダムベース８４の切欠８４ａに対向して配置されている。

また、オルダムベース８４は、シム（shim）８６を間に介在して、前記切欠８４ａに形成された締結用の貫通孔８４ｃに装着される複数（例えば、２本）のボルト８８によって前記支持部３２ｆに固定される。このように構成することで、ボルト８８がスラストプレート８０に干渉することを回避しつつ、フロントハウジング３２の支持部３２ｆにオルダムベース８４を固定することができる。なお、シム８６は、固定スクロール４０と可動スクロール４２との前記軸方向の隙間を所定値に調整するために介在されるものであり、前記隙間が適切に調整される場合には介在させなくてもよい。

フロントハウジング３２の開口３２ｃの外周部には、第３軸受１００を介してプーリ１０２が装着されている。すなわち、プーリ１０２に図示しないエンジン等の回転駆動源から回転力が伝達され、電磁クラッチ１０４がＯＮ／ＯＦＦ動作されることにより、回転駆動軸である回転シャフト６０への前記回転力の伝達及び切り離しが行われる。

バランスウエイト７６は、略半円形の板状に形成された外周部７６ａと、ブッシュ７２に装着される部位である嵌挿部７６ｂとを有する。該バランスウエイト７６は、オルダムベース８４の内周面８４ｆ及びフロントハウジング３２における支持部３２ｆの内壁面３２ｉによって形成され、且つオルダムリング８２との干渉を回避した領域内で旋回するように配設されている。これにより、可動スクロール４２の旋回と共にバランスウエイト７６も旋回し、すなわち、可動スクロール４２の旋回による遠心力に平衡する遠心力がバランスウエイト７６によって発生され、可動スクロール４２が過度に固定スクロール４０側へと押し付けられて過度の摩擦力が生じること等を有効に回避して、可動スクロール４２の旋回を安定させることができる。なお、バランスウエイト７６のブッシュ７２への装着方法としては、上記のような嵌挿部７６ｂによる圧入以外にも、例えば、リベット止め等でもよく、さらにはブッシュ７２と一体に形成してもよい。

図３は、図１に示すスイングリンク機構７３及びその周辺部を拡大した断面図である。また、図４Ａは、図３に示すスイングリンク機構７３を拡大して模式的に示した説明図であり、図４Ｂは、図４Ａに示す状態からブッシュ７２が最大限にスイングされた状態を示す説明図である。図５は、図４Ａ中のＶ−Ｖ線に沿う一部省略断面図である。

スイングリンク機構７３は、ブッシュ７２における支持体６２との対向面７２ｂに突設された突起（スイング範囲規制突起）７５と、回転シャフト６０の一端に固着された支持体６２におけるブッシュ７２との対向面６２ｂに形成され、前記突起７５が所定の嵌め合い交差（間隙）を持って挿入される円柱状の凹部（嵌合凹部）７７と、ブッシュ７２がスイング運動して突起７５と凹部７７とが当接する際の衝撃を緩衝する衝撃緩衝部７９とを有する。

突起７５は、基端側に設けられた円柱状の基部（小径部）８１と、該基部８１より大径で先端側に設けられた円板状の当接部（大径部）８３とからなる段付き形状の軸部材である。衝撃緩衝部７９は、突起７５と凹部７７との嵌め合い部分において、凹部７７の内周面７７ａと基部８１の外周面８１ａとの間に形成された環状空間８５と、該環状空間８５に介装された環形状の弾性部材８７とから構成される。弾性部材８７としては、例えば、環形状のゴム系弾性体や環形状の板ばね部材等を用いることができ、要はブッシュ７２のスイング運動による突起７５の衝撃を所定の圧縮率まで所定の弾性力で受け止めることができる部材であればよい。

図３に示すように、本実施形態の場合、突起７５と凹部７７とは、ブッシュ７２がスイング運動していない状態で軸心Ｑ２が一致しているが、勿論、突起７５と凹部７７の軸心が互いに偏心していてもよいし、前記軸心Ｑ２が回転シャフト６０の軸心Ｑ０と同軸であっても構わない。

図４Ａ、図４Ｂ及び図５から諒解されるように、このようなスイングリンク機構７３では、突起７５の外径（当接部８３の外径）よりも凹部７７の内径が十分に大きく設定されており、すなわち突起７５と凹部７７とが所定の交差を有する隙間嵌めにより嵌合されており、環状空間８５内に介装された弾性部材８７の弾性作用下に、突起７５が凹部７７内を移動可能である。従って、ブッシュ７２は、弾性部材８７が最大限に圧縮され、換言すれば弾性部材８７が所定の圧縮率（圧縮量）まで圧縮され、当接部８３の外周面（当接面）８３ａが凹部７７の内周面（当接面）７７ａに当接するまでの範囲内でスイング運動することができる（図４Ｂ及び図５参照）。

そこで、図４Ａに示すように、スイングリンク機構７３では、突起７５において凹部７７と当接する当接部８３の外周面８３ａの半径をｒと称し、凹部７７において前記外周面８３ａと当接する内周面７７ａの半径をＲと称し、環状空間８５の半径方向での幅寸法をＡと称した場合、「Ｒ＞ｒ」を前提として、半径ｒ、半径Ｒ及び幅寸法Ａは、次式（１）の関係を満たすように設定されている。
Ａ＞Ｒ−ｒ （１）

すなわち、上記関係式（１）は、弾性部材８７を収容する環状空間８５の幅寸法Ａよりも、突起７５（ブッシュ７２）が弾性部材８７の圧縮方向に動作できる範囲であるスイング範囲「Ｒ−ｒ」を小さく設定することを規定している。

次に、基本的には以上のように構成される本実施形態に係るスクロール型圧縮機３０の動作について説明する。

電磁クラッチ１０４の動作作用下に、回転駆動軸である回転シャフト６０に図示しないエンジン等から回転力が伝達されると、支持体６２が第２軸受６４を介して回転し、支持体６２に固着された駆動ピン６６が回転シャフト６０の軸心に対して偏心した状態で旋回する。これにより、ブッシュ７２が旋回して、オルダムベース８４に摺動可能に支持されるオルダムリング８２の摺動作用下、及び該オルダムリング８２による自転拘束作用下、さらにスラストプレート８０の摺接面８０ａによる摺動支持作用下に、可動スクロール４２が自転を拘束されながら固定スクロール４０に対して旋回する。このとき、バランスウエイト７６は、可動スクロール４２の旋回による遠心力に平衡する遠心力を発生させて旋回している。

その結果、固定スクロール４０と可動スクロール４２との間で形成される圧縮室４４が外周部位から徐々に中央部位へと進行し、シール部材４６の封止作用下にガス吸入室５４に導入されたガスが圧縮される。そして、圧縮された圧縮ガスが圧縮ガス導出孔４０ｅからガス吐出室５０へと導出され、吐出口３４ａを介して図示しない冷媒循環系へと吐出される。

このような圧縮動作時（起動時や停止時も含む）、例えば、圧縮室４４で液圧縮等が発生すると、可動スクロール４２からブッシュ７２へとスイング方向（図４Ｂ及び図５中の矢印参照）に急激且つ過度な力を生じ、この力を受け止める突起７５にも同様な力が生じることになる。

そこで、本実施形態に係るスクロール型圧縮機３０では、上記関係式（１）に基づき、スイングリンク機構７３において、弾性部材８７を収容した環状空間８５の幅寸法Ａよりも突起７５のスイング範囲「Ｒ−ｒ」を小さく設定している。これにより、スイングリンク機構７３では、上記したような急激な力が生じた場合であっても、先ず、突起７５がスイング範囲「Ｒ−ｒ」内にある状態では、該突起７５（ブッシュ７２）が弾性部材８７の弾性力によって衝撃を緩衝されつつ円滑にスイング運動される。次いで、弾性部材８７が所定の圧縮率（圧縮量）まで圧縮されると、突起７５の当接部８３の外周面８３ａと凹部７７の内周面７７ａとが当接し、これにより前記スイング運動が規制される。

すなわち、スイングリンク機構７３では、衝撃緩衝部７９を構成する弾性部材８７の圧縮によりブッシュ７２のスイング運動を弾性的に受けることができ、最終的には、突起７５と凹部７７とが当接することによりスイング運動の限界位置を画定している。従って、前記スイング範囲「Ｒ−ｒ」を適宜設定することによりブッシュ７２のスイング範囲を精度よく設定することができる。なお、上記関係式（１）で、環状空間８５の幅寸法Ａに対してスイング範囲「Ｒ−ｒ」をどの程度小さく設定するかは、弾性部材８７を形成するゴム材料等の寸法や特性を考慮して適宜設定すればよい。

また、最終的なスイング限界は突起７５及び凹部７７の当接により規定されることから、上記の衝撃を弾性部材８７のみで最後まで受け止める必要がなく、当該弾性部材８７の破損や劣化を有効に防止することができる。換言すれば、スイングリンク機構７３では、弾性部材８７が所定の圧縮率になったときに突起７５と凹部７７とを当接させるように構成しているため、弾性部材８７の耐久性や必要な弾性力等を考慮して、適宜任意の圧縮率範囲（弾性域）で使用することができ、その結果、弾性部材８７の耐久性を向上させることができる。

さらに、スイングリンク機構７３では、環状空間８５及び弾性部材８７からなる衝撃緩衝部７９を、突起７５と凹部７７との嵌め合い部分を利用して設けている。このため、例えば、衝撃緩衝部７９をブッシュ７２の外側面等に別途設ける必要がなく、省スペース化を図ることができ、スクロール型圧縮機３０を小型化することができる。

なお、本実施形態に係るスクロール型圧縮機３０において、スイングリンク機構７３は、例えば、図６に示すスイングリンク機構７３ａとして構成することもできる。図６は、スイングリンク機構７３の第１の変形例に係るスイングリンク機構７３ａ及びその周辺部の説明図である。図６中、図１〜図５に示される参照符号と同一の参照符号は、同一又は同様な構成を示し、このため同一又は同様な機能及び効果を奏するものとして詳細な説明を省略し、以下同様とする。

図６に示すように、スイングリンク機構７３ａは、上記突起７５に代えて、基部８１の基端側にも当接部８３と略同形状の当接部（大径部）１１０を有する突起（スイング範囲規制突起）１１２を設けた構成からなる。

従って、スイングリンク機構７３ａでは、一対の当接部８３、１１０の当接面である外周面８３ａ、１１０ａが、凹部７７の当接面である内周面７７ａに同時に当接する。このため、上記の液圧縮等によりブッシュ７２にスイング方向への急激な力が生じた場合であっても、突起１１２の基端側及び先端側の２つの当接部８３、１１０でその力を受け止めることができるため、一層確実に且つ安定してスイング範囲を規制することができる。また、突起１１２では、凹部７７との当接による負荷が軸方向でより均等に付与されるため、当該突起１１２の破損や変形等を一層有効に回避することができる。

本実施形態に係るスクロール型圧縮機３０において、スイングリンク機構７３は、図７Ａに示すスイングリンク機構７３ｂとして構成することもできる。図７Ａは、スイングリンク機構７３の第２の変形例に係るスイングリンク機構７３ｂ及びその周辺部の説明図であり、図７Ｂは、図７Ａに示す状態からブッシュ７２が最大限にスイングされた状態を示す説明図である。

図７Ａに示すように、スイングリンク機構７３ｂは、上記の突起７５、凹部７７及び衝撃緩衝部７９に代えて、突起（スイング範囲規制突起）１１４、凹部（嵌合凹部）１１６及び衝撃緩衝部１１８を設けた構成からなる。

突起１１４は、前記突起７５のような段付き形状ではなく略円柱状の軸部材である。該突起１１４の外周面のうち、基端側の外周面１１４ａが衝撃緩衝部１１８の環状空間１２２を構成する一方、先端側が凹部１１６と当接する当接面１１４ｂとして機能する。凹部１１６は、突起１１４の外周面１１４ａ側に位置する大径部（弾性部材配置部）１１９と、該大径部１１９より小径で、突起１１４の当接面１１４ｂ側に位置する小径部（当接部）１２０とから構成された段付き形状である。衝撃緩衝部１１８は、突起１１４の外周面１１４ａ側と凹部１１６の大径部１１９との嵌め合い部分において、該外周面１１４ａと該大径部１１９の内周面１１９ａとの間に形成された環状空間１２２と、該環状空間１２２に介装された弾性部材８７とから構成される。

このようなスイングリンク機構７３ｂでは、図７Ａ及び図７Ｂから諒解されるように、突起１１４の先端側の当接面１１４ｂと、凹部１１６の小径部１２０の内周面１２０ａとが互いに当接し、ブッシュ７２のスイング限界が規定される。

そこで、図７Ａに示すように、スイングリンク機構７３ｂでは、図４Ａに示すスイングリンク機構７３の場合と略同様に、突起１１４において凹部１１６と当接する当接面１１４ｂ（外周面１１４ａ）の半径をｒと称し、凹部１１６において前記当接面１１４ｂと当接する小径部１２０の内周面（当接面）１２０ａの半径をＲ（直径は２・Ｒ）と称し、環状空間１２２の半径方向での幅寸法をＡと称し、さらに、環状空間１２２の外径をＤｏと称すると、上記関係式（１）に示す「Ａ＞Ｒ−ｒ」の関係と共に、半径Ｒ及び外径Ｄｏは、次式（２）の関係を満たすように設定されている。
Ｄｏ＞２・Ｒ （２）

すなわち、上記関係式（２）は、突起１１４との当接面を構成する凹部１１６の小径部１２０の内径「２・Ｒ」よりも、弾性部材８７を収容する環状空間１２２の外径Ｄｏを大きく設定することを規定している。換言すれば、上記関係式（２）は、凹部１１６において、突起１１４と当接する小径部１２０よりも弾性部材８７が配設される環状空間１２２を構成する大径部１１９を大径に構成することを規定している。

従って、例えば、スクロール型圧縮機３０の使用条件等により、ブッシュ７２が一層急激なスイング方向への力を受けることが予想され、弾性部材８７に一層大きな弾性力が必要とされる場合であっても、当接面を含めた凹部１１６全体を大きくすることなく、弾性部材８７を収容する環状空間１２２だけを大きく形成し、例えばゴム系弾性体からなる弾性部材８７の容積を増大させることが可能となる。また、突起１１４を小径にするのではなく、環状空間１２２を凹部１１６側へと拡径することで弾性部材８７の容積増大を可能としているため、ブッシュ７２のスイング運動を受け止める突起１１４の径を十分な大きさに確保し、その強度の確保及び向上が可能となる。

本実施形態に係るスクロール型圧縮機３０において、スイングリンク機構７３は、図８に示すスイングリンク機構７３ｃとして構成することもできる。図８は、スイングリンク機構７３の第３の変形例に係るスイングリンク機構７３ｃ及びその周辺部の説明図である。

図８に示すように、スイングリンク機構７３ｃは、上記の突起７５、凹部７７及び衝撃緩衝部７９に代えて、突起（スイング範囲規制突起）１２４、凹部（嵌合凹部）１２６及び衝撃緩衝部１２８を設けた構成からなる。

突起１２４は、基端側に設けられ、衝撃緩衝部１２８の環状空間１３０を構成する基部（大径部）１３２と、先端側に設けられ、基部１３２より小径の当接部（小径部）１３４とからなる段付き形状の軸部材である。凹部１２６は、突起１２４の基部１３２に対応する大径部（弾性部材配置部）１３６と、該大径部１３６より小径で、突起１２４の当接部１３４に対応する小径部（当接部）１３８とから構成された段付き形状である。衝撃緩衝部１２８は、突起１２４の基部１３２と凹部１２６の大径部１３６との嵌め合い部分において、該基部１３２の外周面１３２ａと該大径部１３６の内周面１３６ａとの間に形成された環状空間１３０と、該環状空間１３０に介装された弾性部材８７とから構成される。

このようなスイングリンク機構７３ｃでは、図８から諒解されるように、突起１２４における当接部１３４の外周面（当接面）１３４ａと、凹部１２６における小径部１３８の内周面（当接面）１３８ａとが互いに当接し、ブッシュ７２のスイング限界が規定される。

そこで、図８に示すように、スイングリンク機構７３ｃでは、図７Ａに示すスイングリンク機構７３ｂの場合と略同様に、突起１２４において凹部１２６と当接する外周面１３４ａの半径をｒ（直径は２・ｒ）と称し、凹部１２６において前記外周面１３４ａと当接する小径部１３８の内周面１３８ａの半径をＲ（直径は２・Ｒ）と称し、環状空間１３０の半径方向での幅寸法をＡと称し、さらに、環状空間１３０の外径をＤｏと称し、突起１２４の環状空間１３０を構成する基部１３２の外径をＤｉと称すると、上記関係式（１）に示す「Ａ＞Ｒ−ｒ」の関係、及び上記関係式（２）に示す「Ｄｏ＞２・Ｒ」の関係と共に、半径ｒ及び外径Ｄｉは、次式（３）の関係を満たすように設定されている。
Ｄｉ＞２・ｒ （３）

すなわち、上記関係式（３）は、凹部１２６との当接面を構成する突起１２４の当接部１３４の外径「２・ｒ」よりも、弾性部材８７を収容する環状空間１３０の内径Ｄｉを大きく設定することを規定している。換言すれば、上記関係式（３）は、突起１２４において、凹部１２６と当接する当接部１３４よりも弾性部材８７が配設される環状空間１３０を構成する基部１３２を大径に構成することを規定している。

従って、例えば、スクロール型圧縮機３０の使用条件等により、ブッシュ７２が一層急激なスイング方向への力を受けることが予想され、弾性部材８７に一層大きな弾性力が必要とされる場合であっても、当接面を含めた突起１２４全体を大きくすることなく、根元（基部１３２）の径であるＤｉだけを大きく形成し、例えばゴム系弾性体からなる弾性部材８７の容積を増大させることが可能となる。また、突起１２４の基端側に基部１３２を形成することにより、弾性部材８７や凹部１２６との当接でスイング方向に大きな力が加わる当該突起１２４の強度を確保することができる。同時に、突起１２４全体の径を大きくする必要がないため、相手側となる凹部１２６も必要最低限の大きさで十分であり、過度に大きく孔加工する必要がなく、当該凹部１２６を形成した支持体６２の強度を確保することができ、さらに加工工数も削減することができる。

ところで、このようなスイングリンク機構７３、７３ａ〜７３ｃでは、例えば、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、突起の根元や凹部の角部等にＲ形状や面取り部等を形成すると、その耐久性等を一層向上させることができる。図９Ａは、図７Ａに示すスイングリンク機構７３ｂの変形例に係るスイングリンク機構７３ｄ及びその周辺部の説明図であり、図９Ｂは、図９Ａに示す状態からブッシュ７２が最大限にスイングされた状態を示す説明図である。

図９Ａに示すように、スイングリンク機構７３ｄは、図７Ａに示すスイングリンク機構７３ｂを構成する突起１１４、凹部１１６及び衝撃緩衝部１１８に代えて、突起１４０、凹部１４２及び衝撃緩衝部１４４を設けた構成からなる。

突起１４０は、前記突起１１４（図７Ａ参照）と略同形状であるが、根元（基端部）にＲ形状やテーパ形状からなり拡径した補強部１４６が形成されている。凹部１４２は、前記凹部１１６（図７Ａ参照）と略同形状であり、突起１４０の基端側に位置した大径部（弾性部材配置部）１４８と、突起１４０の先端側に位置した小径部（当接部）１５０とから構成された段付き形状である。環状空間１５２に臨む小径部１５０の角部（縁部）には、テーパ状の面取り部１５４が形成されている。衝撃緩衝部１４４は、突起１４０の基端側と凹部１４２の大径部１４８との嵌め合い部分において、突起１４０の外周面１４０ａと大径部１４８の内周面１４８ａとの間に形成された環状空間１５２と、該環状空間１５２に介装された弾性部材８７とから構成される。

図９Ａ及び図９Ｂから諒解されるように、突起１４０の根元に形成された補強部１４６は、環状空間１５２との対向面である内周面１４８ａまで延在するように形成されている。これにより、環状空間１５２は、突起１４０の外周面１４０ａと大径部１４８の内周面１４８ａとの間での幅寸法Ａからなる部分と共に、一部に補強部１４６と内周面１４８ａとの間で形成され、幅寸法Ａより狭い幅寸法Ｂからなる幅狭部（狭幅部）１５６を有して構成される。

従って、図９Ｂに示すように、ブッシュ７２がスイング限界までスイングされて突起１４０と小径部１５０とが当接した状態では、環状空間１５２は、弾性部材８７を収容した幅寸法Ａの部分が圧縮されて幅寸法Ａ１となる。そうすると、通常、弾性部材８７は、外周面１４０ａ及び内周面１４８ａに沿う方向に延びるように潰されるが（図９Ｂ参照）、スイング運動の状態等によっては、ブッシュ７２と支持体６２との間の隙間Ｇ１へとはみ出すように移動する可能性がある。

そこで、当該スイングリンク機構７３ｄでは、補強部１４６により幅狭部１５６を設けていることから、図９Ｂに示すようにブッシュ７２が限界までスイング動作された場合、幅狭部１５６がさらに狭幅の幅寸法Ｂ１となり、弾性部材８７の前記隙間Ｇ１へのはみ出しが有効に防止される。

また、突起１４０は、根元が補強部１４６によって拡径されて補強されているため、当該突起１４０の強度を向上させることができる。さらに、突起１４０全体の径を大きくせずに補強できるため、相手側となる凹部１４２も必要最低限の大きさで十分であり、過度に大きく孔加工する必要がない。このため、凹部１４２を形成した支持体６２の強度を十分に確保することができ、さらに加工工数も削減することができる。

一方、凹部１４２には、面取り部１５４を設けているため、例えば、図９Ｂに示すようなブッシュ７２がスイング限界までスイングされた状態から、図９Ａに示すようなスイングしていない状態まで戻る際、図９Ｂに示す突起１４０と凹部１４２との間に形成された隙間Ｇ２に、弾性部材８７が噛み込まれることを有効に回避することができる。

このような補強部や面取り部は、当然、図４Ａ、図６、図７Ａ及び図８に示す各形態に係るスイングリンク機構に適用可能であることは言うまでもない。例えば、図４Ａ及び図６に示すスイングリンク機構７３、７３ａの場合、当接部８３、１１０の環状空間８５に臨む角部（縁部）に面取り部を形成すれば、上記したような弾性部材８７の噛み込みを防止する効果があり、突起７５、１１２の根元に補強部を設ければ上記したような強度向上や弾性部材のはみ出し防止の効果を得ることができる。図８に示すスイングリンク機構７３ｃでは、例えば、突起１２４の基部１３２の角部に補強部や面取り部を設けたり、凹部１２６の小径部１３８の角部に面取り部を設けると、上記したような強度向上や弾性部材のはみ出し防止、噛み込み防止等の効果を得ることができる。

なお、上記実施形態における旋回半径可変機構としてのスイングリンク機構７３等では、ブッシュ７２側に突起を設け、回転シャフト６０の支持体６２側に凹部を設けていたが、ブッシュ側に凹部を設け、支持体側に凸部を設けた構成としてもよい。例えば、図４Ａに示すスイングリンク機構７３の場合、図１０に示すように、ブッシュ７２側に凹部７７を設け、該凹部７７に支持体６２から突出する突起７５が嵌合されるように構成したスイングリンク機構７３ｅとして構成することもでき、他のスイングリンク機構７３ａ〜７３ｄについても同様である。

本発明は、上記の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

例えば、突起と凹部との当接による衝撃を緩衝する衝撃緩衝部を構成する弾性部材は、環形状以外であってもよく、すなわち、環状空間に沿って複数の棒状の弾性部材を配列して構成してもよく、要は、突起と凹部とが当接するまでの間、適切にその衝撃を緩衝（吸収）できる形状及び材質であればよい。

本発明の一実施形態に係るスクロール型圧縮機の軸線方向に沿う断面図である。 図１に示すスクロール型圧縮機の一部断面分解斜視図である。 図１に示すスイングリンク機構及びその周辺部を拡大した断面図である。 図４Ａは、図３に示すスイングリンク機構を拡大して模式的に示した説明図であり、図４Ｂは、図４Ａに示す状態からブッシュが最大限にスイングされた状態を示す説明図である。 図４Ａ中のＶ−Ｖ線に沿う一部省略断面図である。 図４Ａに示すスイングリンク機構の第１の変形例に係るスイングリンク機構及びその周辺部の説明図である。 図７Ａは、図４Ａに示すスイングリンク機構の第２の変形例に係るスイングリンク機構及びその周辺部の説明図であり、図７Ｂは、図７Ａに示す状態からブッシュが最大限にスイングされた状態を示す説明図である。 図４Ａに示すスイングリンク機構の第３の変形例に係るスイングリンク機構及びその周辺部の説明図である。 図９Ａは、図７Ａに示すスイングリンク機構の変形例に係るスイングリンク機構及びその周辺部の説明図であり、図９Ｂは、図９Ａに示す状態からブッシュが最大限にスイングされた状態を示す説明図である。 図３に示すスイングリンク機構の第４の変形例に係るスイングリンク機構及びその周辺部を拡大した断面図である。

符号の説明

３０…スクロール型圧縮機 ４０…固定スクロール
４０ｃ…固定側渦巻壁 ４２…可動スクロール
４２ｂ…可動側渦巻壁 ４４…圧縮室
６０…回転シャフト ６２…支持体
６２ｂ、７２ｂ…対向面 ６６…駆動ピン
７２…ブッシュ
７３、７３ａ〜７３ｅ…スイングリンク機構
７５、１１２、１１４、１２４、１４０…突起
７７、１１６、１２６、１４２…凹部
７９、１１８、１２８、１４４…衝撃緩衝部
８５、１２２、１３０、１５２…環状空間
８７…弾性部材 １４６…補強部
１５４…面取り部 １５６…幅狭部

Claims (4)

1. 固定スクロールと、
   前記固定スクロールに噛み合いながら旋回され、前記固定スクロールと共に圧縮室を形成する可動スクロールと、
   回転駆動軸から偏心した駆動ピンを中心として偏心ブッシュをスイング運動させることにより、前記可動スクロールを旋回半径可変に旋回させるスイングリンク機構と、
   を備えたスクロール型圧縮機であって、
   前記スイングリンク機構は、前記回転駆動軸と前記偏心ブッシュとの対向面のいずれか一方に形成された突起と、
   前記対向面の他方に形成され、前記突起が挿入されると共に該突起と当接することで前記スイング運動を規制する凹部と、
   前記突起と前記凹部との嵌め合い部分に設けられ、前記突起と前記凹部とが当接する際の衝撃を緩衝する衝撃緩衝部と、
   を有し、
   前記衝撃緩衝部は、前記嵌め合い部分に形成された環状空間と、該環状空間に収容可能な環形状からなる弾性部材とを有し、前記突起の前記凹部に当接する外周面の半径をｒと称し、前記凹部の前記外周面に当接する内周面の半径をＲと称し、前記環状空間の半径方向での幅寸法をＡと称し、Ｒ＞ｒとすると、
   Ａ＞Ｒ−ｒ
   の関係式を満たし、且つ、前記環状空間の外径をＤｏと称すると、
   Ｄｏ＞２・Ｒ
   の関係式を満たし、
   前記弾性部材は、前記偏心ブッシュのスイング運動に伴って前記突起と前記凹部との間で圧縮されると共に、該弾性部材が所定の圧縮率となった際、前記突起と前記凹部とが当接することにより前記スイング運動の限界位置が画定されることを特徴とするスクロール型圧縮機。
2. 請求項１記載のスクロール型圧縮機において、
   前記環状空間の内径をＤｉと称すると、
   Ｄｉ＞２・ｒ
   の関係式を満たすことを特徴とするスクロール型圧縮機。
3. 請求項１又は２記載のスクロール型圧縮機において、
   前記突起の基端部に径を拡大した補強部を形成し、
   前記補強部を、前記環状空間との対向面まで延在させることにより、該環状空間の一部に幅狭部を設けたことを特徴とするスクロール型圧縮機。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクロール型圧縮機において、
   前記環状空間と、前記突起及び前記凹部の当接面との間で形成される角部に、面取り部を設けたことを特徴とするスクロール型圧縮機。

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